スイッチを使ってタイマーを制御――「運動しなさい！ 電光掲示板」がついに完成!!：アイデア・ハック!! Arduinoで遊ぼう（9）（1/2 ページ）

頭の中のアイデアを「Arduino（アルドゥイーノ）」で実現!! 筆者と一緒にモノづくりの喜びや難しさを体験・体感してみよう。連載第9回は、前回作った電光掲示板にスイッチとブザーを追加する。仕様通りに完成させるぞ！

[三月兎，MONOist]

　厳しかった冬もようやく終わりを告げ、少しずつ春の気配を感じられるようになってきました。ただ、せっかく暖かくなってきても、筆者は毎日のようにPCにかじりついて仕事をしています。当然、運動不足の自覚もあり、いいかげん何とかしなくてはと思っていますが、なかなか実行に移せません……。

　カラダを動かすことは、運動不足解消だけでなく、考えで煮詰まった頭をリフレッシュさせてくれる効果もあります。そう、仕事中に誰かが「ちょっと散歩に行っておいでよ！」なんて声を掛けてくれたらどんなにいいことか……。

　そんなことを考え、前回、「Arduino」を専属トレーナーにしようと「運動しなさい！ 電光掲示板」の開発に挑戦しました。ただ、ディスプレイの扱いが思いのほか手強くて、当初予定していた機能を盛り込むことができませんでした……。今回はそのリベンジです！

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スイッチを使ってタイマーを制御！ ディスプレイ表示と連動させる

　前回作ったのは、16文字×2行の表示が行えるOLEDカラーディスプレイを、3つのブロックに区切って文字を表示するシステムです。

　使用したディスプレイは、共立エレショップの「シリアル→パラレル変換ボード付16x2 OLEDカラーディスプレイ」です。このキットは、変換ボードとディスプレイがセットになっているので、たった2本のケーブルを接続するだけで配線が完了します。メッセージ表示は、「Serial.print()」を使って文字列を送るだけと超カンタンです！ しかし、表示を思い通りに制御しようとすると、それなりにプログラミングしなくてはなりません。実際、ガリガリと書いてみたら、想像以上にプログラムが長くなってしまい驚きました。

　企画段階では、スイッチで設定時間を指定できるようにして、ブザー音とともにディスプレイにメッセージを表示するつもりでした。今回は、当初の計画通り完成させますよー！ じゃじゃーん（画像1）。

画像1　「運動しなさい！ 電光掲示板 ver.1.1」。スイッチで時間を設定して、メッセージ表示とともに音が鳴る

　前回の電光掲示板回路に、スイッチを3つとブザーを1つ追加しました。「スイッチもブザーもこれまで使ったことがあるから、今度こそラクショー！」と思っていたんですが……。ディスプレイに表示したタイマーの数字をチカチカと点滅させようとしたら、プログラムにちょっと工夫が必要でした。

　タイマーと連動させて文字を点滅させるのは、Arduino入門で必ずやる“LEDチカチカ”とは考え方が違いました。「マイコンプログラムは奥が深い!!」と思いつつ、どうにか「運動しなさい！ 電光掲示板 ver.1.1」を完成させました（動画1）。

動画1　タイマーでセットした時間になると、メッセージをランダム表示。ボタンの長押し機能やタイマー表示の点滅を実現した

　スイッチで時間をセットして、中央のスタートボタンを押したら、タイマーが始動。前回より仕様を少しバージョンアップして、メッセージは複数登録したものをランダム表示するようにしました。

　スイッチを1回押すごとに、設定時間が「＋1」または「−1」されます。また、さすがに60分を指定するのにボタンを59回押すのは面倒なので、長押ししたら連続して数字がインクリメント／デクリメントされるようにプログラムしました。もう1つ、タイマーの数字がチカチカと点滅するのもポイントです。これがないとシステムが動いているように見えないんですよね。

ブレッドボードで回路を組もう

　今回追加した機能は、日常使っている家電製品でもよくあるものですが、自分でプログラミングしてみると「なるほど、こういうロジックにしないと動かないのか」といった気付きもあり、非常に面白かったです。

　以下、今回使用する部品を紹介します（画像2、表1）。

画像2　「運動しなさい！ 電光掲示板 ver.1.1」で使用する部品一式。OLEDとアドオンボードは、前回はんだ付けした

表1　「運動しなさい！ 電光掲示板 ver.1.1」の制作で使用する部品リスト。価格は共立エレショップで購入した際のデータ（購入時期：2014年1月）。青色の枠内は、以降の連載でも使用する

　それでは、ブレッドボード上で回路を作成してみましょう。回路図と部品配置図を以下に示します（画像3、画像4、画像5）。

画像3　「運動しなさい！ 電光掲示板 ver.1.1」回路図　※画像クリックで拡大表示

画像4　部品の配置図　※画像クリックで拡大表示

画像5　ブレッドボードに部品を実装したところ

スイッチを押して、時間の設定をディスプレイに表示する

　今回、機能が追加されたので、モジュール構成は以下のようになります（画像6）。

画像6　スイッチで時間を入力する関数と、ブザー関連の関数を追加。loop()内で、時間設定中とタイマーカウント中のモードを分けているのがポイント